(57)【要約】【課題】アルミニウム合金からなるシリンダボアもしくはシリンダライナを有するシリンダブロックを採用する場合であれ、その冷却性能を適切に維持することができるとともに、シリンダボアの四次変形等をも抑制することのできる内燃機関のシリンダブロックを提供する。【解決手段】シリンダブロックには、シリンダ１２の上部を囲うウォータジャケット１３の周囲に設けられたヘッドボルト穴１６に対するヘッドボルトの螺入により同上部を覆うシリンダヘッドが締結される。ウォータジャケット１３は、ヘッドボルト穴１６の深さよりも浅い深さに形成されているとともに、その底部１３Ｂのヘッドボルト穴１６とシリンダ１２との間に位置する部分には同底部１３Ｂから開口してヘッドボルト穴１６に沿って延びる底穴ＨＬ１が設けられている。底穴ＨＬ１の開口部には、ウォータジャケット１３を流れる冷却水の同底穴ＨＬ１への侵入を防ぐプラグ２０が設けられている。【選択図】図１
2010255613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ上部の周囲に冷却水を流すための溝状のウォータジャケットが設けられ、該ウォータジャケットの周囲に設けられたねじ穴に対するヘッドボルトの螺入によってシリンダの上部を覆うシリンダヘッドが締結される内燃機関のシリンダブロックであって、
前記ウォータジャケットは、前記シリンダ上部からの深さが前記ねじ穴の深さよりも浅く形成されているとともに、その底部の前記ねじ穴と前記シリンダとの間に位置する部分には同底部から開口して前記ねじ穴に沿って延びる底穴が設けられ、該底穴の開口部には、当該ウォータジャケットを流れる冷却水の同底穴への侵入を防ぐ封止部材が設けられている
ことを特徴とする内燃機関のシリンダブロック。
【請求項２】
前記ウォータジャケットの前記シリンダ上面からの深さは、前記シリンダ内を摺動するピストンのトップリング上死点に対応する位置であって、該位置よりも深めに設定されている
請求項１に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【請求項３】
当該シリンダブロックには複数のシリンダが配列されており、前記底穴は、隣り合う２つのシリンダの各シリンダボアの間であるボア間に設けられたねじ穴に対応する位置に設けられている
請求項１又は２に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【請求項４】
前記底穴は前記ねじ穴の深さ以上の深さを有する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【請求項５】
当該シリンダブロックには、前記シリンダの下部に対応する位置に潤滑油の流通する下部油路が形成されており、前記隣り合う２つのシリンダのシリンダボアの間のボア間には、入口が前記下部油路に連通されるとともに出口が前記シリンダヘッドに連通されるボア間油路が形成されて、前記下部油路に供給される潤滑油が該ボア間油路を通って前記シリンダヘッドに供給される
請求項３または４に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【請求項６】
当該シリンダブロックには、前記シリンダの下部に対応する位置に潤滑油の流通する下部油路が形成されており、同下部油路は前記底穴に連通され、前記隣り合う２つのシリンダのシリンダボアの間のボア間には、入口が前記底穴に連通されるとともに出口が前記シリンダヘッドに連通されるボア間油路が形成されて、前記下部油路に供給される潤滑油が該ボア間油路を通って前記シリンダヘッドに供給される
請求項３または４に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【請求項７】
前記シリンダブロックは、鋳造により形成されたものであり、前記底穴は、前記鋳造に際しての鋳抜き穴として形成されている
請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【請求項８】
前記ウォータジャケットは、弁装置の開弁により前記冷却水が供給されるとともに、同弁装置の閉弁により前記冷却水の供給が停止されるものであり、
前記弁装置は、温度測定装置から得られた前記シリンダの温度が所定の開弁温度よりも高くなったときに開弁され、この開弁温度よりも低い温度である所定の閉弁温度よりも低くなったときに閉弁される
請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関のシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダブロックに関し、特にシリンダの周囲にウォータジャケットとねじ穴が設けられ、このねじ穴に螺入されるヘッドボルトによりシリンダヘッドが締結されるシリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のシリンダブロックとしては、図１４にその平面図に示すように、それぞれシリンダボア５１を有するシリンダ５２の周囲にウォータジャケット５３と、そのウォータジャケット５３を囲む外側壁５４とが設けられる態様で、全体が鋳造により一体成形されたものが知られている。また、このようなシリンダブロックにあっては、上記シリンダ５２のシリンダボア５１部分にシリンダライナ５２Ｌが鋳込み等によって設けられているものも多い。また、このシリンダブロックには、外側壁５４の複数箇所（１つのシリンダ５２につき４箇所）に、ねじ穴５６がシリンダ５２の中心軸ＢＣと平行に設けられており、これらのねじ穴５６に螺入されるヘッドボルトによって図示しないシリンダヘッドが外側壁５４の上部に締結される。
【０００３】
ところが、こうしたシリンダブロックでは、ヘッドボルトをねじ穴５６に螺入してシリンダヘッドを締結する際、同ねじ穴５６がヘッドボルトによりシリンダヘッド方向へ引きつけられる力を受けることに伴って外側壁５４の形状に歪を生じるようになる。そして、このような外側壁５４の歪みがシリンダ５２に至るようであれば、シリンダボア５１の変形をも招きかねない。すなわち、ヘッドボルトによる締結前には真円度の高かったシリンダボア５１の形状が、例えば図１４に二点鎖線で併せ示すように、角の丸い四角形のような形状への変形、いわゆる四次変形を生ずるようにもなりかねない。そして、こうした変形によりシリンダボア５１の真円度が低下するようなことがあると、シリンダボア５１とその中を摺動するピストンのピストンリングとの摩擦に起因するフリクションロスが増大し、燃費の悪化を招くようになる。加えて、クランクケースからシリンダボア５１及びピストン間の隙間を通って燃焼室内へ漏れ出し、燃焼により消費されるオイルの量が増えることにもなる。
【０００４】
ところで、従来から一般的に採用されているシリンダボア５１もしくはシリンダライナ５２Ｌが鋳鉄からなるシリンダブロックであれば、図１５（ａ），（ｂ）にそれぞれ図１４のａ−ａ線、ｂ−ｂ線に沿った断面構造を示すように、ウォータジャケット５３として、その深さがねじ穴５６の深さとほぼ同じ深さとなる構造が採用されることが多い。このような構造によれば、ウォータジャケット５３を形成する空間によってねじ穴５６とシリンダボア５１との間の物理的な連続性が断たれることとなり、ねじ穴５６が引きつけられる力により生じる外側壁５４の歪み、もしくはこの歪みのシリンダボア５１への伝達も軽減あるいは遮断されるようになる。このようにシリンダボア５１もしくはシリンダライナ５２Ｌが鋳鉄製のシリンダブロックにおいては、シリンダ５２の冷却を目的とするウォータジャケット５３がねじ穴５６とシリンダボア５１との間の物理的な連続性を断つ構造となっていることにより、結果としてシリンダボア５１の真円度も好適に維持されることが多い。そして、このようにシリンダボア５１の変形の少ない状態に維持される場合には、上述した燃費の悪化やオイル消費量の増加も抑制されるようになる。なお、図１５（ａ）では、シリンダボア５１内を摺動（往復動）する上記ピストンとの関係も併せて示しており、同図中の符号ＰＲで示す部分が上述したピストンリングに相当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５５９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで近年、内燃機関の軽量化などの要求から、シリンダブロックのシリンダボアもしくはシリンダライナの形成材料としても、上述した鋳鉄に代えてアルミニウム合金の採用が検討されている。ただし、軽量であるとはいえ、熱伝導率の高いアルミニウム合金からなるシリンダボアもしくはシリンダライナを有するシリンダブロックでは、そもそもが高い冷却性能を有することから、それらが上記鋳鉄製のシリンダブロックと同様の方法にてその冷却を行なうと、いわゆる過冷却の状態となって内燃機関の熱効率を逆に低下させることともなる。
【０００７】
そこで、説明の便宜上、先の図１４の符号を用いて説明すると、例えば、ウォータジャケット５３の深さを温度上昇の激しいシリンダ５２の上部のみに対応するように浅くして、温度上昇の激しいシリンダボア５１の上部のみが冷却されるようにする方法も考えられる。これによれば、シリンダ５２はその上部や下部がそれぞれの温度分布に応じて適切に冷却されるようになり、シリンダブロックにとっても適切な冷却性能が確保されるようになる。しかしこの場合には、深さの浅いウォータジャケット５３によってねじ穴５６とシリンダボア５１との間の物理的な連続性が維持されるようになり、結局は前述のように、ねじ穴５６が引きつけられる力に起因する外側壁５４の歪みがシリンダボア５１へ伝達されやすくなる。しかも、アルミニウム合金は上述した鋳鉄に比べて剛性も低いことから、こうした歪みの伝達によるシリンダボア形状の変形も避け難い。
【０００８】
なお従来、例えば特許文献１に記載のように、図１５に例示した断面構造を採用しつつも、そこに流れる冷却水の循環を停止させることによってシリンダブロックの過冷却を軽減する方法なども提案されてはいる。しかしこの方法は、複雑な構造を有するループ型ヒートパイプを組み込む必要があるなど、アルミニウム合金からなるシリンダボアもしくはシリンダライナを有するシリンダブロックを採用する上での本質的な解決には至らない。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、たとえアルミニウム合金からなるシリンダボアもしくはシリンダライナを有するシリンダブロックを採用する場合であれ、その冷却性能を適切に維持することができるとともに、シリンダボアの四次変形等をも抑制することのできる内燃機関のシリンダブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、シリンダ上部の周囲に冷却水を流すための溝状のウォータジャケットが設けられ、該ウォータジャケットの周囲に設けられたねじ穴に対するヘッドボルトの螺入によってシリンダの上部を覆うシリンダヘッドが締結される内燃機関のシリンダブロックであって、前記ウォータジャケットは、前記シリンダ上部からの深さが前記ねじ穴の深さよりも浅く形成されているとともに、その底部の前記ねじ穴と前記シリンダとの間に位置する部分には同底部から開口して前記ねじ穴に沿って延びる底穴が設けられ、該底穴の開口部には、当該ウォータジャケットを流れる冷却水の同底穴への侵入を防ぐ封止部材が設けられていることを要旨とする。
【００１１】
このような構成によれば、ねじ穴とシリンダとの間に位置する部分を含むようにウォータジャケットの底部に底穴が形成されるので、シリンダとねじ穴との物理的な連続性が部分的であれ底穴により断たれるようになる。これにより、アルミニウム合金からなるシリンダボアもしくはシリンダライナを有するシリンダブロックであれ、螺入されたヘッドボ
ルトにより引きつけられる力を受けるねじ穴の周囲に歪が生じたとしてもねじ穴の周囲の歪みがシリンダに伝達されるおそれが軽減されるようになり、シリンダのシリンダボアに生じる四次変形が軽減されるようになる。
【００１２】
また、このシリンダは、温度の高い上部がウォータジャケットにより冷却されるとともに、上部よりも温度の低い上部よりも下の部分（中央部及び下部）は空冷されることとなりその過冷却が抑制されるようになる。これにより、シリンダブロックには、シリンダの上下方向に違いのある温度上昇に応じた適切な冷却性能が付与されるようになり、その温度分布が好適に維持されるようになるとともに、シリンダボアに生じる四次変形が軽減され、その結果、燃費の悪化やオイル消費量の増大などが抑制されるようになる。
【００１３】
さらに、スペース確保の困難なねじ穴とシリンダとの間にあってウォータジャケットの底部に底穴を設けるようにすることから、同底穴を設けるスペースの確保が容易になる。そして底穴は、ウォータジャケットの底部の開口部に封止部材が設けられることによりウォータジャケットの冷却水の流入が防止されるようになり、ウォータジャケットの底部に設けられているにもかかわらず同底穴には冷却水が侵入しないため、シリンダの中央部及び下部を冷却水により過冷却してしまうことがない。これによってもシリンダの冷却性能が好適に維持されるようになる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記ウォータジャケットの前記シリンダ上面からの深さは、前記シリンダ内を摺動するピストンのトップリング上死点に対応する位置であって、該位置よりも深めに設定されていることを要旨とする。
【００１５】
このような構成によれば、機関運転に伴い高温とされるトップリングからの熱が特に多く伝達されるトップリング上死点とその近傍に対応するシリンダ上部が冷却性能の高いウォータジャケットにより冷却されるようになり、シリンダの高温部分の冷却が適切に行なわれるようになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、当該シリンダブロックには複数のシリンダが配列されており、前記底穴は、隣り合う２つのシリンダの各シリンダボアの間であるボア間に設けられたねじ穴に対応する位置に設けられていることを要旨とする。
【００１７】
このような構成によれば、ボア間に対応して配置されるねじ穴に対応するように底穴が設けられることにより、底穴はねじ穴からボア間へ伝達される歪みを軽減させるようになる。また、挟むように配置される２つのねじ穴からそれぞれ歪みの伝達されボア間には大きな歪が生じるおそれも高いが、それぞれの歪みがそれぞれの底穴により軽減されるようにもなる。これにより、２つのシリンダボアの間に形成されることから肉厚が薄くなり強度も弱いことの多いボア間であれ、そこに生じる歪みが軽減されるようになり、シリンダボアに大きな四次変形の生じるおそれが抑制されるようになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記底穴は前記ねじ穴の深さ以上の深さを有することを要旨とする。
このような構造によれば、ねじ穴の周囲の歪みがシリンダに伝達されるおそれが底穴により高いレベルで遮断されるようになる。これにより、シリンダボアに生じる四次変形がさらに軽減されるようになる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、当該シリンダブロックには、前記シリンダの下部に対応する位置に潤滑油の流通する下部油路が形成されており、前記隣り合う２つのシリンダのシリンダボアの間のボア間には、入口が前記下部油路に連通されるとともに出口が前記シリンダヘッドに連通されるボア間油路が形成されて、前記下部油路に供給される潤滑油が該ボ
ア間油路を通って前記シリンダヘッドに供給されることを要旨とする。
【００２０】
このような構造によれば、シリンダブロックのボア間の冷却性能が適切に維持されるようになるとともに、シリンダヘッドのカムを潤滑するなどする潤滑油がボア間を冷却する際に温められてシリンダヘッドに供給されるようになる。これにより、低温では粘性が高く摩擦損失の大きい潤滑油がその昇温により粘性が早期に低下されて摩擦損失の発生が軽減される。その結果、内燃機関の始動性が向上されるようにもなる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、当該シリンダブロックには、前記シリンダの下部に対応する位置に潤滑油の流通する下部油路が形成されており、同下部油路は前記底穴に連通され、前記隣り合う２つのシリンダのシリンダボアの間のボア間には、入口が前記底穴に連通されるとともに出口が前記シリンダヘッドに連通されるボア間油路が形成されて、前記下部油路に供給される潤滑油が該ボア間油路を通って前記シリンダヘッドに供給されることを要旨とする。
【００２２】
このような構造によれば、底穴には冷却性能の低い潤滑油が流通されることから温度の低いシリンダの下部や中央部が過冷却されるおそれが小さいとともに、温度の高いボア間は潤滑油によっても冷却されるようになる。これにより、シリンダヘッドのカムの潤滑をするなどする潤滑油がボア間を冷却する際に温められてシリンダヘッドに供給されるようになり、潤滑油の粘性が昇温により早期に低下されて摩擦損失の発生が軽減される。その結果、このようなシリンダブロックの採用される内燃機関の始動性が向上されるようにもなるとともに、シリンダブロックに設けられる油路の配置の自由度が高められる。
【００２３】
また、ボア間油路の加工距離が短くなりその加工性が向上される。
請求項７に記載の発明は、前記シリンダブロックは、鋳造により形成されたものであり、前記底穴は、前記鋳造に際しての鋳抜き穴として形成されていることを要旨とする。
【００２４】
このような構成によれば、底穴は、シリンダブロックが鋳造されるときに同シリンダブロックに鋳抜き穴として一体形成される。これにより、このような底穴の形成が容易になり、その採用可能性が高められる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、前記ウォータジャケットは、弁装置の開弁により前記冷却水が供給されるとともに、同弁装置の閉弁により前記冷却水の供給が停止されるものであり、前記弁装置は、温度測定装置から得られた前記シリンダの温度が所定の開弁温度よりも高くなったときに開弁され、この開弁温度よりも低い温度である所定の閉弁温度よりも低くなったときに閉弁されることを要旨とする。
【００２６】
このような構造によれば、ウォータジャケットの構造と併せてシリンダブロックの冷却性能がより好適となるような制御も可能になる。これにより、内燃機関の始動性の向上やシリンダブロックの過冷却のおそれがより抑制されるようにもなり、燃費の悪化やオイル消費量の増大がより抑制されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る内燃機関のシリンダブロックの具体化された第１の実施形態についてその平面構造を示す平面図。
【図２】同実施形態の内燃機関のシリンダブロックについて図１の２−２線における断面構造を示す断面図。
【図３】同実施形態の内燃機関のシリンダブロックについて図１の３−３線における断面構造を示す断面図。
【図４】図３に示される底穴の断面構造についてその拡大構造を示す断面図。
【図５】同実施形態の内燃機関のシリンダブロックのねじ穴とシリンダとの関係を示す模式図。
【図６】同実施形態の内燃機関のシリンダブロックのシリンダボアの上面からの距離と、そこに生じる四次変形の大きさとの関係を示すグラフ。
【図７】同実施形態の内燃機関のシリンダブロックのボア間の温度、冷却水の温度、及び潤滑油の温度の各変化と内燃機関始動後の時間経過との関係について示すグラフ。
【図８】図７に示すボア間の温度、冷却水の温度、及び潤滑油の温度の各変化と内燃機関始動後の時間経過との関係を示すグラフの一部を拡大して示すグラフ。
【図９】同実施形態の内燃機関が低負荷運転している場合について、（ａ）はシリンダの外側壁側の温度分布を示すグラフ、（ｂ）は燃料消費率を示すグラフ。
【図１０】同実施形態の内燃機関が高負荷運転している場合について、（ａ）はシリンダのボア間の温度分布を示すグラフ、（ｂ）は燃料消費率を示すグラフ。
【図１１】本発明に係る内燃機関のシリンダブロックの具体化された第２の実施形態について主にその冷却水の流路の構成を模式的に示す模式図。
【図１２】同実施形態の内燃機関のシリンダブロックにおける冷却水の水量制御についてそのタイミングを示すタイミングチャート。
【図１３】本発明に係る内燃機関のシリンダブロックの具体化されたその他の実施形態についてその断面構造を示す断面図。
【図１４】従来の内燃機関のシリンダブロックについてその平面構造を示す平面図。
【図１５】従来のシリンダブロックについて、（ａ）は図１４のａ−ａ線に対応する断面構造を示す断面図であり、（ｂ）は図１４のｂ−ｂ線に対応する断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、本発明のシリンダブロックを具体化した第１の実施形態について図に従って説明する。図１は、内燃機関のシリンダブロックの平面の構造を示す図であり、図２は、図１の２−２線に沿った断面構造を示す図であり、図３は、図１の３−３線に沿った断面構造を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、内燃機関のシリンダブロックは、シリンダボア１１を有するシリンダ１２が３つ直列に並ぶシリンダ列と、同シリンダ列の周囲を囲うウォータジャケット１３と、そのウォータジャケット１３を囲う外側壁１４とを有し、全体が例えばダイカスト鋳造法などの鋳造により一体成形されている。シリンダ列の右端（図１において右側）のシリンダ１２は、そのシリンダボア１１の中心を長さ方向へ延びる中心軸ＢＣ１を有している。また、シリンダ列の左端（図１において左側）のシリンダ１２は、そのシリンダボア１１の中心に中心軸ＢＣ２を有し、右端及び左端のシリンダ１２に挟まれた中央（図１において中央部）のシリンダ１２は、そのシリンダボア１１の中心に中心軸ＢＣ３を有している。
【００３０】
図２に示すように、シリンダ１２には、シリンダブロックとは別途に形成された円筒形状のシリンダライナ１２Ｌが鋳込まれており、このシリンダライナ１２Ｌの内周面が上記シリンダボア１１の一部を構成している。なお本実施形態では、シリンダブロックはシリコンなどを含有するアルミニウム合金から形成されており、シリンダライナ１２Ｌは、シリコンなどを含有し、特に高い耐摩耗性を有する組成とされているアルミニウム合金から形成されている。また、これらのアルミニウム合金は、鋳鉄よりも高い熱伝導率を有することから、鋳鉄製のシリンダブロック（鋳鉄ブロック）の冷却性能よりも高い冷却性能が自ずと確保される。
【００３１】
シリンダ１２内に配置されたピストンＰＳは、内燃機関の運転に伴い同シリンダ１２内
をシリンダヘッド側（図２において上側）とクランクケース側１５（図２において下側）との間を往復移動されて、そこに備えられた３つのピストンリングがシリンダボア１１（シリンダライナ１２Ｌの内周面）を摺動される。３つのピストンリングは、トップリングＰＲ１、セカンドリングＰＲ２、及びオイルリングＰＲ３から構成されており、ピストンＰＳの上方からこの順に配置されている。機関運転時には、燃焼ガスに曝されるとともにピストンＰＳの上面ＰＳａにも近いことから、トップリングＰＲ１が最も高温に加熱され、その高温の熱がトップリングＰＲ１を介してシリンダ１２にも伝達される。
【００３２】
中央のシリンダ１２の右側には右端のシリンダ１２が、同じく左側には左端のシリンダ１２がそれぞれ一体形成されている。これにより、中央のシリンダ１２と右端のシリンダ１２との連結される部分にはそれらシリンダ１２のそれぞれのシリンダボア１１に挟まれる右側のボア間１２Ａが形成される。また同様に、中央のシリンダ１２と左端のシリンダ１２とが連結される部分にもそれらシリンダ１２のそれぞれのシリンダボア１１に挟まれる左側のボア間１２Ｂが形成される。
【００３３】
ウォータジャケット１３は、そこに流される冷却水によりシリンダ１２を冷却するものであり、外側壁１４と各シリンダ１２との間に中心軸ＢＣ１（ＢＣ２，ＢＣ３）の軸方向への深さを有する溝状に形成されている。ウォータジャケット１３は、その溝内に冷却水の温度を測定する温度センサ３０が設けられており、同温度センサ３０は、測定された温度に基づく信号を外部に出力するようになっている。また、ウォータジャケット１３は、その底部１３Ｂが、深さＨ１の位置に形成されている。これによりシリンダ列の全周は、上述した図１５に示されている鋳鉄ブロックの場合に比較して、相対的に浅い深さの底部１３Ｂを有する浅底のウォータジャケット１３に囲まれている。これにより、シリンダ列の各シリンダ１２は、内燃機関の運転の際に特に高温とされるそれらのシリンダヘッド側（上部）が、このようなウォータジャケット１３により冷却されるようになる。なおシリンダ１２は、上述のようにトップリングＰＲ１からも高温の熱が伝達されることから、トップリングＰＲ１の接する部分にも高い冷却性能が要求される。このようなことから、ウォータジャケット１３の底部１３Ｂの深さＨ１は、シリンダ１２の上部に対応する深さであるとともに、トップリングＰＲ１の上死点位置に対応する位置を含むみ、同位置よりも深い深さとされている。すなわちウォータジャケット１３は、その底部１３ＢがトップリングＰＲ１の上死点位置よりも下側（クランクケース側１５）の位置とされている。
【００３４】
一方、各シリンダ１２の中央部及びクランクケース側１５（下部）は、ウォータジャケット１３による冷却が行なわれないものの、上部よりも加熱の程度が小さいことからシリンダブロック自身の高い熱伝導率に基づいて行なわれる該中央部及び下部に対応する外側壁１４の壁面からの放熱（空冷）により適切な冷却が行なわれるようになる。
【００３５】
このようなことから各シリンダ１２は、内燃機関の運転に伴い高温に加熱される上部にはウォータジャケット１３による高い冷却性能が付与され、相対的に温度の低い中央部及び下部には外側壁１４の空冷による相対的に低い冷却性能が付与される。すなわち、シリンダ１２のそれぞれの部分には、その加熱の程度に応じた適切な冷却性能がそれぞれ付与されるようになる。
【００３６】
外側壁１４には、シリンダ列の列方向に沿って複数のヘッドボルト穴１６が設けられている。各ヘッドボルト穴１６は、シリンダ列の方向に対する各シリンダ１２の端部に対応する位置にそれぞれ設けられている。詳述すると、シリンダ列の右端には右端のシリンダ１２の外周に対応する位置にウォータジャケット１３を挟んでヘッドボルト穴１６が設けられている。また、シリンダ列の左端には左端のシリンダ１２の外周に対応する位置にウォータジャケット１３を挟んでヘッドボルト穴１６が設けられている。さらに、中央のシリンダ１２の外周の一部を構成する各ボア間１２Ａ，１２Ｂに対応する位置にはそれぞれ
ウォータジャケット１３を挟んでヘッドボルト穴１６がそれぞれ設けられている。なお各ボア間１２Ａ，１２Ｂは、隣接する２つのシリンダ１２の外周がそれぞれ重なりあっていることから、それらの位置のヘッドボルト穴１６はそれぞれ、隣接する２つのシリンダ１２のそれぞれの端部に対応している。これによりシリンダブロックには、シリンダ列の片側に４つの、両側として合計８個のヘッドボルト穴１６が設けられているとともに、各シリンダ１２にはそれぞれ４つのヘッドボルト穴１６が対応するようになっている。
【００３７】
図３に示すように、ヘッドボルト穴１６は、中心軸ＢＣ１（ＢＣ２，ＢＣ３）に平行な穴として形成されており、外側壁１４の上面から所定の深さであるねじ穴深さＨ２を有している。ヘッドボルト穴１６の下部にはめねじ部１７が設けられており、同めねじ部１７に螺入されたヘッドボルトＨＢにより、シリンダヘッド（図示略）が外側壁１４に締結され、それとともにヘッドボルト穴１６にシリンダヘッドへ引きつけられる力が加えられる。
【００３８】
また、ウォータジャケット１３の底部１３Ｂには、４つの底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２がそれぞれ形成されている。これら底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２は、底部１３Ｂにおいて各ボア間１２Ａ，１２Ｂに対応する位置にそれぞれ形成されている。すなわち、各底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２は、それぞれ各ボア間１２Ａ，１２Ｂとそれらボア間１２Ａ，１２Ｂに対応する各ヘッドボルト穴１６との間の位置に配置される。なお、これら４つの底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２はいずれも同様の構造を有していることから、説明の便宜上、以下では主に底穴ＨＬ１について説明し、その他の各底穴ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２の各構造についてはそれらの説明を省略する。
【００３９】
底穴ＨＬ１は、シリンダ１２の中心軸ＢＣ２に平行な穴であり、その深さが、ヘッドボルト穴１６のねじ穴深さＨ２よりも深い、所定の底穴深さＨ３に形成されている。図４に示すように、底穴ＨＬ１は、ウォータジャケット１３の底部１３Ｂに連続する開口部２１と同開口部２１に連続する穴部２２とを有しており、その開口部２１には、ウォータジャケット１３と穴部２２とを防水性を有し区画するプラグ２０が嵌め込まれている。プラグ２０は、耐熱性を有する樹脂系材料や金属系材料、ゴム系材料などの材料から開口部２１に嵌る形状、例えば円板形状に形成されており、圧入にて開口部２１に嵌め込まれるとその外周面が開口部２１の側面に密着されて底穴ＨＬ１を密閉させる。これにより底穴ＨＬ１の穴部２２が空気の密閉された空気層からなる隔室とされ、同底穴ＨＬ１にはウォータジャケット１３を流れる冷却水が侵入されないようになる。この底穴ＨＬ１の穴部２２は、シリンダブロックの鋳造の際に、鋳抜き用の型部材を用いて一体成形される。鋳抜き用の型部材は、鋳造後に抜き取りやすい先細り形状に形成されていることから、穴部２２は抜き勾配を有する形状、すなわち開口部２１側の内径が大きく、底部の内径が小さい形状に形成される。なお本実施形態では、鋳抜き用の型部材は、その長さ方向に対する断面形状が円形をなしており、開口部２１及び穴部２２を有する底穴ＨＬ１もその長さ方向に対する断面形状が円形に形成される。
【００４０】
シリンダブロックのクランクケース側１５（下部）には、潤滑油を流通させるためのメイン油路１８が、シリンダ列に沿ってその列方向に延設されている。各ボア間１２Ａ，１２Ｂには、メイン油路１８とシリンダヘッドの油路とを直線的に連通する穴状のボア間油路１９がそれぞれ設けられている。ボア間油路１９は、中心軸ＢＣ２に対して所定の角度を有しており、すなわちボア間１２Ａ，１２Ｂに対して斜めに形成されており、メイン油路１８からシリンダヘッドに潤滑油を導くとともに、そこを流れる潤滑油が各ボア間１２Ａ，１２Ｂを冷却するようにしている。なお、シリンダブロックにおいては相対的に肉厚が薄くて強度も弱い各ボア間１２Ａ，１２Ｂには、複雑な穴加工等を施すことが難しいが、本実施形態では、ボア間油路１９を直線的な穴状とすることにより、このような各ボア間１２Ａ，１２Ｂにも比較的容易に形成することができる。
【００４１】
これらのことから、本実施形態のシリンダブロックは、各ボア間１２Ａ，１２Ｂを除いて各シリンダ１２の上部が水冷され、中央部及び下部が空冷され、各ボア間１２Ａ，１２Ｂについては油冷されるような構造として構成される。
【００４２】
次に、ヘッドボルト穴１６にヘッドボルトＨＢの螺入されたシリンダブロックについて、図５及び図６を参照して説明する。図５は、ヘッドボルト穴１６とシリンダ１２との関係を模式的に示す模式図であり、図６は、シリンダボアの上面からの距離とその位置に生じる四次変形の大きさとの関係を示すグラフである。なお、図６の変形量Ｔｒ１は、本実施形態のシリンダボア１１の四次変形の一例を示し、変形量Ｔｒ２は、図１５に示されるような鋳鉄ブロックのシリンダボアの四次変形の一例を示している。また、変形量Ｔｒ３は、比較例として本実施形態のシリンダブロックに底穴を形成しないアルミニウム合金製のシリンダブロック（比較例のアルミブロック）の四次変形の一例を示している。
【００４３】
こうしたシリンダブロックでは、ヘッドボルトＨＢをヘッドボルト穴１６に螺入してゆくと、ヘッドボルト穴１６をシリンダヘッド方向へ強く引きつける力により外側壁１４に歪みが生じるようになる。この歪みが外側壁１４からシリンダ１２に伝達されるような場合、シリンダ１２も変形される。すなわち、外周の４箇所にヘッドボルト穴１６が配置されているシリンダ１２には、各ヘッドボルト穴１６への張力により生じる外側壁１４の歪みがそれぞれ伝達され、ヘッドボルトＨＢによる締結前には真円度の高かったシリンダボア１１の形状が、先の図１４に示される二点鎖線のような十字の形状に変形、いわゆる四次変形されるおそれがある。
【００４４】
一般的に、ヘッドボルト穴１６への張力により外側壁１４に生じた歪みは、図５に示すように、同ヘッドボルト穴１６との距離が短くなる同ヘッドボルト穴１６と中心軸ＢＣ１とを結ぶ線（図５の点線）上のシリンダボア１１部分や、同ヘッドボルト穴１６と中心軸ＢＣ２とを結ぶ線（図５の点線）上のシリンダボア１１部分に伝達されやすい。それにも増して、もともと相対的に強度が弱い部分である各ボア間１２Ａ，１２Ｂには、それを挟む２つのヘッドボルト穴１６への張力により生じた外側壁１４の歪みがそれぞれ伝達され、それら歪の併合などによる大きな変形が生じるおそれが高い。また本実施形態では、シリンダブロックが剛性の低いアルミニウム合金製であることから外側壁１４には歪みが大きく生じやすく、そのような歪みの伝達される各ボア間１２Ａ，１２Ｂには、鋳鉄ブロックと比較すると、より大きな変形が生じるおそれも高い。これらのことより、シリンダボア１１には、大きな四次変形の生じるおそれが高いものとなっている。
【００４５】
上述のように、アルミニウム合金に比べて熱伝導率の低い鋳鉄製の鋳鉄ブロックは、高い冷却性能を得るために、ウォータジャケットの深さをヘッドボルト穴の深さと同程度の深さとしている。そしてこの深底のウォータジャケットにより、ヘッドボルト穴とシリンダとの間の物理的な連続性が断たれるようになり、この副次的な効果として、シリンダボアの四次変形が、図６の変形量Ｔｒ２に示されるように、シリンダボアの上面からの距離にかかわらず全体的に小さく抑えられている。一方、比較例のアルミブロックは、熱伝導率の高いアルミニウム合金製でありそれ自身に高い冷却性能が備えられているため、鋳鉄ブロックに用いられる深底のウォータジャケットによれば冷却による熱効率の低下（冷却損失）を無視できない温度まで過剰に冷却されてしまう。そこで深底ウォータジャケットを採用せずに、温度が高温になるシリンダの上部だけを冷却されるようにウォータジャケットを浅底にしている。しかし浅底のウォータジャケットは、深底のウォータジャケットの場合と異なり、ヘッドボルト穴とシリンダとの間の物理的な連続性を維持させることから、ヘッドボルト穴への張力により外側壁に生じた歪みがシリンダに伝達され、図６の変形量Ｔｒ３に示されるように、四次変形を大きく生じさせる。こうした四次変形は、特にボア間に大きく生じ、シリンダボアの真円度を大きく低下させ、シリンダボアのピストン
リングとの摩擦を大きくしてフリクションロス（摩擦損失）を増大させ燃費の悪化を招くとともに、シリンダボアとピストンとの間の隙間を通って燃焼室内へ漏れ出して燃焼により消費される潤滑油の量を増加させるようになった。
【００４６】
そこで本実施形態では、特にボア間に生じる変形を軽減させるために、図５に示すように、ウォータジャケット１３の底部１３Ｂにあって、ヘッドボルト穴１６とボア間１２Ａとの間となる位置に底穴ＨＬ１や底穴ＨＲ１を設けるようにした。これにより、各ヘッドボルト穴１６とボア間１２Ａと間の物理的な連続性が各底穴ＨＬ１，ＨＲ１により大きく低下され、ボア間１２Ａへ伝達される外側壁１４のそれぞれの歪みが高いレベルで軽減されるようになる。また同様に、ヘッドボルト穴１６とボア間１２Ｂとの間となる位置にも底穴ＨＬ２や底穴ＨＲ２を設けるようにした。これにより、本実施形態のシリンダボア１１に生じる四次変形の変形量は、図６の変形量Ｔｒ１に示すように、上部では変形量Ｔｒ２と同様の大きさとされ、中央部及び下部では変形量Ｔｒ３に類似する形状ではあるもののその大きさは同変形量Ｔｒ３よりも小さくされるようになる。すなわち、本実施形態のシリンダボア１１に生じる四次変形の大きさを鋳造ブロックに近いレベルにまで軽減することができるようになる。
【００４７】
次に、本実施形態のシリンダブロックの採用される内燃機関の暖機性について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、内燃機関の運転開始からの時間経過に伴うボア間の温度、冷却水の温度、及び潤滑油の温度の変化の態様を示すグラフであり、図８は、図７の点線で囲まれた部分を拡大したグラフである。なお図７には、それぞれ３本のグラフからなるボア間の温度Ｔｂと、冷却水の温度Ｔｗと、潤滑油の温度Ｔｏとが示されている。また図８には、本実施形態のシリンダブロックにおけるボア間の温度Ｔｂ１と、冷却水の温度Ｔｗ１と、潤滑油の温度Ｔｏ１とが太線にて示されている。さらに、鋳鉄ブロックにおけるボア間の温度Ｔｂ２と、冷却水の温度Ｔｗ２と、潤滑油の温度Ｔｏ２とが点線にて示されるとともに、比較例のアルミブロックのボア間の温度Ｔｂ３と、冷却水の温度Ｔｗ３と、潤滑油の温度Ｔｏ３とが細線にて示されている。
【００４８】
図７に示すように、内燃機関の運転（冷間始動）が開始されると、運転開始前にはほぼ同じであったボア間の温度Ｔｂと、冷却水の温度Ｔｗと、潤滑油の温度Ｔｏとがそれぞれ、時間経過とともに上昇される。このとき、シリンダ１２のボア間１２Ａの温度Ｔｂが素早く上昇を開始し、それに続いてウォータジャケット１３を流れる冷却水の温度Ｔｗが上昇される。また、メイン油路１８からボア間油路１９に流れる潤滑油の温度Ｔｏも上昇されるが、潤滑油は金属材料や冷却水よりも温まりづらいことなどからそれらよりも温度上昇は遅れる。
【００４９】
本実施形態のシリンダブロックはシリンダ１２の各部分に適切な冷却性能が付与されていることから、図８に示すように、内燃機関の暖機の際にボア間の温度Ｔｂ１が所定の温度へ到達するために要する時間が、鋳鉄ブロックのボア間の温度Ｔｂ２が要する時間ｔ１よりも時間ｔ１２だけ早い時間ｔ２となる。また同様に、比較例のアルミブロックのボア間の温度Ｔｂ３が所定の温度に到達する時間よりも早くなる。
【００５０】
また、本実施形態のシリンダブロックの冷却水の温度Ｔｗ１が所定の温度へ到達するために要する時間が、鋳鉄ブロックの冷却水の温度Ｔｗ２が要する時間ｔ１よりも時間ｔ１４だけ早い時間ｔ４となり、同様に、比較例のアルミブロックの冷却水の温度Ｔｗ３がその温度に到達する時間よりも早くなる。
【００５１】
さらに、本実施形態のシリンダブロックの潤滑油の温度Ｔｏ１が所定の温度へ到達するために要する時間が、鋳鉄ブロックの潤滑油の温度Ｔｏ２が要する時間ｔ１よりも時間ｔ１３だけ早い時間ｔ３となり、同様に、比較例のアルミブロックの潤滑油の温度Ｔｏ３が
その温度に到達する時間よりも早くなる。
【００５２】
このように、本実施形態の内燃機関のシリンダブロックによれば暖機運転の時間が短縮されるようになる。また、低温では潤滑油の粘性が高いゆえに冷間始動の際にはピストンなどに大きな摩擦損失が生じるが、早期の温度上昇によりその粘性が早期に低下され摩擦損失が減少するなどして、燃費の向上などが期待される。
【００５３】
次に、本実施形態のシリンダブロックを用いる内燃機関の通常運転における燃料消費性について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、内燃機関の運転負荷が低い（温度上昇が小さい）場合における中央のシリンダ１２の外側壁１４側部分（図１の位置Ｐ１）について、（ａ）はシリンダボア１１の上下方向における温度分布を示すグラフ、（ｂ）は燃料消費率を示すグラフである。図１０は、内燃機関の運転負荷が高い（温度上昇が大きい）場合の中央のシリンダ１２のボア間１２Ａ，１２Ｂ（図１の位置Ｐ２）について、（ａ）はシリンダボア１１の上下方向における温度分布を示すグラフ、（ｂ）は燃料消費率を示すグラフである。また、図９及び図１０において、本実施形態の中央のシリンダ１２の温度が温度Ｔｘ１及び温度Ｔｙ１により示され、それらに対応する燃料消費率がそれぞれ「本実施形態」として示されている。比較例として、通常運転における鋳鉄ブロックのシリンダの温度が温度Ｔｘ２及び温度Ｔｙ２により示され、それらに対応する燃料消費率がそれぞれ「比較例１」として示されている。同様に、通常運転における深底ウォータジャケットを有するアルミブロックの温度が温度Ｔｘ３及び温度Ｔｙ３により示され、それらに対応する燃料消費率がそれぞれ「比較例２」として示されている。
【００５４】
図９（ａ）に示すように、回転速度が低くいことなどから運転負荷が小さく内燃機関の温度が相対的に低温である場合、シリンダ１２として比較的低温である外側壁１４側部分であれ、本実施形態であればその温度が、鋳鉄ブロックや前記アルミブロックの各温度Ｔｘ２，Ｔｘ３に比較して冷却損失の少ない高く温度に維持されるようになる。そしてこのようなシリンダ１２の温度分布によれば、例えば図９（ｂ）に示されるように、「本実施形態」の燃料消費率は、「比較例２」のそれと比較して小さくなり、すなわち燃費が向上されるようになる。
【００５５】
図１０（ａ）に示すように、回転速度が高いことなどから運転負荷が大きく内燃機関の温度が相対的に高温である場合、シリンダ１２として最も温度の高くなる各ボア間１２Ａ，１２Ｂであれ、本実施形態であればその温度が、鋳鉄ブロックや前記アルミブロックの各温度Ｔｙ２，Ｔｙ３に比較して好適な温度に維持されるようになる。すなわち、鋳鉄ブロックの場合、シリンダボアの上部の温度は潤滑油を蒸発させるおそれがあるほど高温となるものの、中央部及び下部の温度は冷却損失の少ない好適な温度に維持される。一方、前記アルミブロックの場合、シリンダボアの上部は潤滑油が蒸発されるおそれの小さい適切な温度となるものの、中央部及び下部の温度は過冷却により冷却損失の多い温度とされる。本実施形態によれば、シリンダ１２の上部の温度は前記アルミブロックと同様に潤滑油が蒸発されるおそれの小さい適切な温度にされ、中央部及び下部の温度は鋳鉄ブロックと同様に冷却損失の少ない好適な温度に維持される。そしてこのようなシリンダ１２の温度分布によれば、上部から下部へかけての温度変化率が平均化されるようになり、シリンダボア１１の上下間に温度変化率の違いを要因として生じる歪みが軽減されるようになる。そしてこのようなシリンダ１２の温度分布によれば、例えば図１０（ｂ）に示されるように、「本実施形態」の燃料消費率は、「比較例１」及び「比較例２」のそれらと比較して小さくなり、すなわち燃費が向上されるようになる。
【００５６】
このようなシリンダブロックによれば、シリンダブロックの冷却性能を適切に維持することができるとともに、シリンダボアの四次変形等をも抑制することのできるシリンダブロックを提供することができるようになる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態のシリンダブロックによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）ヘッドボルト穴１６とシリンダ１２との間に位置する部分を含むようにウォータジャケット１３の底部１３Ｂに底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２が形成されることにより、ヘッドボルト穴１６とシリンダ１２との物理的な連続性が部分的であれそれらの間に配置される底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２により断たれるようになる。これにより、アルミニウム合金からなるシリンダボア１１もしくはシリンダライナ１２Ｌを有するシリンダブロックであれ、螺入されたヘッドボルトＨＢにより引きつけられる力を受けるヘッドボルト穴１６により外側壁１４に歪が生じたとしても、外側壁１４の歪みがシリンダ１２に伝達されるおそれが軽減されるようになる。その結果、シリンダ１２のシリンダボア１１に生じる四次変形が軽減されるようになる。
【００５８】
（２）また、このシリンダ１２は、温度の高い上部がウォータジャケット１３により冷却されるとともに、上部よりも温度の低い上部よりも下の部分（中央部及び下部）は空冷されることとなりその過冷却が抑制されるようになる。これにより、シリンダブロックには、シリンダ１２の上下方向に違いのある温度上昇に対して適切な冷却性能が付与されるようなり、その温度分布が好適に維持されるようになるとともに、シリンダボア１１に生じる四次変形が軽減され、その結果、燃費の悪化やオイル消費量の増大などが抑制されるようになる。
【００５９】
（３）さらに、スペース確保の困難なヘッドボルト穴１６とシリンダ１２との間にあってウォータジャケット１３の底部１３Ｂに底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２を設けるようにすることから、底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２を設けるスペースの確保が容易になる。
【００６０】
（４）底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２は、ウォータジャケット１３の底部１３Ｂの開口部２１に封止部材としてのプラグ２０が設けられることによりウォータジャケット１３からの冷却水の流入が防止されるようになる。これにより、ウォータジャケット１３の底部１３Ｂに設けられているにもかわらず底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２には冷却水が侵入しないため、シリンダ１２の中央部及び下部を冷却水により過冷却してしまうことがない。これによってもシリンダ１２の冷却性能が好適に維持されるようになる。
【００６１】
（５）機関運転に伴い高温とされるトップリングＰＲ１からの熱が特に多く伝達されるトップリング上死点とその近傍に対応するシリンダ１２上部が冷却性能の高いウォータジャケット１３により冷却されるようになり、シリンダ１２の高温部分の冷却が適切に行なわれるようになる。
【００６２】
（６）ボア間１２Ａ，１２Ｂに対応して配置されるヘッドボルト穴１６に対応するように底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２が設けられるようにしたことにより、底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２はヘッドボルト穴１６からボア間１２Ａ，１２Ｂへ伝達される歪みを軽減させるようになる。また、挟むように配置される２つのヘッドボルト穴１６からそれぞれ歪みの伝達されるボア間１２Ａ，１２Ｂには大きな歪が生じるおそれも高いが、それぞれの歪みがそれぞれの底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２により軽減されるようにもなる。これにより、２つのシリンダボアの間に形成されることから肉厚が薄くなり強度も弱いことの多いボア間１２Ａ，１２Ｂであれ、そこに生じる歪みが軽減されるようになり、シリンダボア１１に大きな四次変形の生じるおそれが抑制されるようになる。
【００６３】
（７）底穴深さＨ３の深さをねじ穴深さＨ２以上の深さとしたことにより、外側壁１４に生じた歪みがシリンダ１２に伝達されるおそれが底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２
により高いレベルで遮断されるようになる。これにより、シリンダボア１１に生じる四次変形がさらに軽減されるようになる。
【００６４】
（８）ボア間油路１９を設けたことにより、シリンダブロックのボア間１２Ａ，１２Ｂの冷却性能が適切に維持されるようになるとともに、シリンダヘッドのカムを潤滑するなどする潤滑油がボア間１２Ａ，１２Ｂを冷却する際に温められてシリンダヘッドに供給されるようになる。これにより、低温では粘性が高く摩擦損失の大きい潤滑油がその昇温により粘性が早期に低下されて摩擦損失の発生が軽減される。その結果、内燃機関の始動性が向上されるようにもなる。
【００６５】
（９）底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２は、シリンダブロックが鋳造されるときに同シリンダブロックに鋳抜き穴として一体形成する。これにより、このような底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２の形成が容易になり、その採用可能性が高められる。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の内燃機関のシリンダブロックを具体化した第２の実施形態について図１１及び図１２に従って説明する。図１１は、主に内燃機関の冷却水の流路の構成を模式的に示した模式図であり、図１２は、冷却水の水量制御に関するタイミングチャートである。
【００６７】
なお、本実施形態は、第１の実施形態に示す内燃機関のシリンダブロックの用いられる内燃機関に、ウォータジャケット１３に供給される冷却水の水量を制御する構成が付加されたものである。そこで、本実施形態では主に冷却水の水量の制御について説明することとし、説明の便宜上、第１の実施形態と同様の部材には第１の実施形態と同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６８】
図１１に示すように、第１の実施形態のシリンダブロックに対応するシリンダブロックＳＢにはシリンダヘッドＳＨが締結されており、シリンダブロックＳＢの３つのシリンダ１２から構成されるシリンダ列の上部は、ウォータジャケット１３に囲まれている。ウォータジャケット１３には、冷却水入口Ｐｗ１から導入通路Ｐｗ３及び導入通路Ｐｗ４を介して冷却水が供給されるようになっている。なお、内燃機関の中で特に温度が高く常時水冷される必要があるシリンダヘッドＳＨの冷却通路Ｐｗ２にも冷却水入口Ｐｗ１から冷却水が供給されている。またウォータジャケット１３に供給された冷却水は、導出通路Ｐｗ５を介して冷却水出口Ｐｗ６へと排出される。同様に、冷却通路Ｐｗ２を流れた冷却水も冷却水出口Ｐｗ６へと排出される。
【００６９】
導入通路Ｐｗ３と導入通路Ｐｗ４との間にはバルブ３１が設けられている。バルブ３１は、その弁の開度が調節されることにより、導入通路Ｐｗ３から導入通路Ｐｗ４に流される冷却水の水量を調節するものであり、本実施形態では、外部から受ける開度信号に基づいて、弁が全閉される状態と、全開させる状態とが選択的に切替えられるようになっている。これにより、シリンダブロックＳＢの冷却性能がシリンダヘッドＳＨとは個別に制御されるようになる。
【００７０】
メイン油路１８には冷却油の入口Ｐｏ１から潤滑油が供給されて、同潤滑油がボア間油路１９からシリンダヘッドＳＨの供給油路Ｐｏ４及び供給油路Ｐｏ６に供給される。
内燃機関には、温度センサ３０から温度信号が入力され、バルブ３１に開度信号を与える電子制御装置（ＥＣＵ）３２が設けられている。ＥＣＵ３２は、シリンダ列の上部の温度が適切な温度に維持されるように、温度センサ３０から求められるウォータジャケット１３の冷却水の温度に基づいて、バルブ３１を開閉制御する。具体的には、ＥＣＵ３２は、温度センサ３０から適宜取得される冷却水の温度（水温）に基づいて、同水温が、図１
２に示されるように、内燃機関の回転数の上昇などに伴い上昇され、内燃機関の信頼性に基づいて予め設定される開弁温度以上になると、バルブ３１に開度を全開とする開弁信号を伝達してバルブ３１を開弁させる。これにより、ウォータジャケット１３には冷却水入口Ｐｗ１から冷却水が供給されてシリンダ列の上部が冷却されるようになる。また逆に、ＥＣＵ３２は、シリンダ列の冷却が進行して、水温が開弁温度よりも低い閉弁温度（例えば、開弁温度−１０度）以下になると、バルブ３１に開度を全閉とする閉弁信号を伝達してバルブ３１を閉弁させ、ウォータジャケット１３の冷却水の流れを止める。これによれば、水温が開弁温度と閉弁温度との間にある場合、バルブ３１は、水温の上昇時には閉弁され、水温の下降時には開弁される。
【００７１】
これにより、始動時（冷間運転）のような低水温時には冷却水が遮断されてウォータジャケット１３によるシリンダ列の冷却性能が低下され、内燃機関の暖機が早期に行なわれるようになる。また、冷却が不要な場合には冷却水による冷却を抑制するとともに、ウォーターポンプの駆動を低下もしくは停止させることにより同ポンプの駆動損失を低下させて燃費の向上が図られるようにもなる。
【００７２】
このような内燃機関のシリンダブロックによれば、さらにシリンダブロックの冷却性能を適切に維持するとともに、シリンダボアの四次変形等を抑制することのできる内燃機関のシリンダブロックを提供することができるようになる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（９）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、次のような効果が得られるようになる。
【００７４】
（１０）冷却水の水温に基づいてウォータジャケット１３に流れる水量を調整するようにしたことから、ウォータジャケット１３の構造と併せてシリンダブロックの冷却性能がより好適となるような制御も可能になる。これにより、内燃機関の始動性の向上やシリンダブロックの過冷却のおそれがより抑制されるようにもなり、燃費の悪化やオイル消費量の増大がより抑制されるようになる。
【００７５】
なお、上記実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
・上記第２の実施形態では、ＥＣＵ３２は水温に基づく水量制御を行なったが、これに限らず、ＥＣＵは、ウォータジャケットに流す冷却水の水量を好適に調整することができるのであれば、シリンダの温度や潤滑油の温度など、その他の温度に基づいて水量制御を行なってもよい。これにより、内燃機関に適した水量制御ができるようになる。
【００７６】
・上記第２の実施形態では、バルブ３１はその弁を開弁状態または閉弁状態に選択的に切替えられたが、これに限らず、バルブは弁の開度が連続的に変更されるようにしてもよい。これにより、ウォータジャケットを流れる冷却水の流量がより細かく制御されるようになり、シリンダブロックの冷却性能の調整がより向上されるようになる。
【００７７】
・上記第２の実施形態では、バルブ３１はウォータジャケット１３の導入通路Ｐｗ３側に設けられたが、これに限らず、バルブはウォータジャケットの導出通路側に設けられてもよい。これにより、冷却水の水路の配置の自由度が高められるようになる。
【００７８】
・上記第２の実施形態では、閉弁温度が（開弁温度−１０度）であったが、これに限らず、閉弁温度は、開弁温度よりも低い温度であれば、（開弁温度−１０度）よりも高い温度でも、（開弁温度−１０度）よりも低い温度であってもよい。これにより、内燃機関の特性に応じた開弁温度、及び閉弁温度の設定ができるようになり、このような冷却装置の実施の可能性が高められる。
【００７９】
・上記第１の実施形態では、各底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２は長さ方向断面を円形に形成されたが、これに限らず、底穴の長さ方向断面の形状は、どのような形状であってもよい。例えば、楕円形状、閉曲線からなる形状、多角形状などの任意の断面形状に形成してもよい。これにより、シリンダブロックの冷却性能の調整の自由度が高められる。
【００８０】
・上記第１の実施形態では、各底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２は、鋳抜き穴として形成されたが、これに限らず、底穴は、例えば削り加工などにより形成されてもよい。
・上記第１の実施形態では、ボア間油路１９は、メイン油路１８からシリンダブロックの上面までの直線状の斜め穴として設けられたが、これに限らず、図１３に示されるように、メイン油路１８が底穴ＨＬ１の穴部に連絡され、ボア間油路１９Ａは、同穴部の上部からシリンダブロックの上面までの直線状の斜め穴として設けられてもよい。これにより、穴部による外側壁１４とシリンダ１２との物理的な連続性の遮断性を維持するとともに、穴部に空気層に代わる潤滑油による適切な冷却性能も維持させることができる。すなわち、底穴には冷却性能の低い潤滑油が流通されることから温度の低いシリンダの下部や中央部が過冷却されるおそれが小さいとともに、温度の高いボア間の特に上部が潤滑油によって冷却されるようになる。これにより、シリンダヘッドのカムを潤滑するなどする潤滑油がボア間を冷却する際に温められてシリンダヘッドに供給されるようになり、潤滑油の粘性が昇温により早期に低下されて摩擦損失の発生が軽減される。その結果、このようなシリンダブロックの採用される内燃機関の始動性が向上されるようにもなるとともに、シリンダブロックに設けられる油路の配置の自由度が高められる。
【００８１】
また、ボア間油路の距離を短縮させて同ボア間油路を構成する斜め穴の加工距離が短縮されその加工性が向上されるようになる。
・上記第１の実施形態では、各底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２の底穴深さＨ３はヘッドボルト穴１６のねじ穴深さＨ２と略同じ深さであった。しかしこれに限らず、ヘッドボルト穴に生じる歪みのシリンダへの伝達が軽減されるのであれば、底穴の深さは、ウォータジャケットの底部よりも深い深さであれば、ヘッドボルト穴よりも浅くても又は深くてもよい。これにより、底穴はその設計自由度が高められ、シリンダブロックの形状などに応じた設計も可能となり、採用可能性が高められるようになる。
【００８２】
・上記第１の実施形態では、ヘッドボルト穴１６は、ボア間１２Ａ，１２Ｂに対応する位置に形成されていたが、これに限らず、ヘッドボルト穴はシリンダブロックにシリンダヘッドを締結することができる位置であれば形成されている場所はどこでもよい。そのような場合であれ、底穴は、そのヘッドボルト穴の位置と、シリンダやシリンダボアとの間の位置に設けることによりヘッドボルト穴とシリンダボアとの物理的な結合のレベルを低下させることができて、シリンダボアの四次変形を軽減することができるようになる。
【００８３】
・上記第１の実施形態では、シリンダボア１１はシリンダライナ１２Ｌにより構成されたが、これに限らず、シリンダボアは、例えばシリンダブロックにより直接構成されるなどシリンダライナによらず構成されてもよい。これによりこのようなシリンダボアの四次変形を軽減させる底穴の適用されるシリンダブロックの選択自由度が高められる。
【００８４】
・上記第１の上記実施形態では、プラグ２０は開口部２１に圧入により嵌め込まれたが、これに限らず、底穴ＨＬ１を密閉するものであれば、プラグは開口部を螺合などその他の方法により密閉してもよい。これにより、プラグとそれが設けられる開口部の設計自由度が高められる。
【００８５】
・上記第１の実施形態では、内燃機関には３つのシリンダ１２が直列に並んで配置され
ていたが、これに限らず、内燃機関に直列に並んでいるシリンダの数は２つでも、４つ以上でもよい。これにより、このようなシリンダブロックの適用可能性が高められる。
【００８６】
・上記第１の実施形態では、各底穴ＨＬ１，ＨＲ１，ＨＬ２，ＨＲ２が２つのシリンダ１２の間に対応する位置に設けられたが、それに限らず、各底穴はシリンダとの間に設けられるのであれば、２つのシリンダの間ではない、例えば端部のシリンダの他のシリンダの並ばない側に形成されてもよい。これにより、歪みの伝達がより好適に遮断される。
【００８７】
・上記第１の実施形態では、プラグ２０は例えば円板形状に形成されたが、これに限らず、開口部に防水性を有し嵌る形状であれば、プラグは円柱形状などの柱状であっても、円板形状などの板状であっても、その他の形状であってもよい。これにより、プラグ形状の選択自由度が高められるようになる。
【００８８】
・上記第１の実施形態では、シリンダブロックはアルミニウム合金から形成されたが、これに限らず、シリンダブロックを形成する金属材料は、鋳鉄やマグネシウム及びそれらの合金を含む材料でもよい。これにより、このようなシリンダブロックのシリンダボアの四次変形を、シリンダブロックを形成する材料にかかわらず抑制することができるようになる。
【００８９】
・上記第１の実施形態では、シリンダブロックはダイカスト鋳造法により鋳造されたが、これに限らず、シリンダブロックは例えばその他の鋳造法や、削り加工などにより形成されてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１１…シリンダボア、１２…シリンダ、１２Ａ，１２Ｂ…ボア間、１２Ｌ…シリンダライナ、１３…ウォータジャケット、１３Ｂ…底部、１４…外側壁、１６…ねじ穴としてのヘッドボルト穴、１７…めねじ部、１８…下部油路としてのメイン油路、１９，１９Ａ…ボア間油路、２０…プラグ、２１…開口部、２２…穴部、３０…温度測定装置としての温度センサ、３１…弁装置としてのバルブ、３２…電子制御装置（ＥＣＵ）、ＨＢ…ヘッドボルト、ＰＳ…ピストン、ＳＢ…シリンダブロック、ＳＨ…シリンダヘッド、ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３…中心軸、ＨＬ１，ＨＬ２，ＨＲ１，ＨＲ２…底穴、Ｐｏ１…冷却油の入口、Ｐｏ４，Ｐｏ６…供給油路、ＰＲ１…トップリング、ＰＲ２…セカンドリング、ＰＲ３…オイルリング、ＰＳａ…上面、Ｐｗ１…冷却水入口、Ｐｗ２…冷却通路、Ｐｗ３，Ｐｗ４…導入通路、Ｐｗ５…導出通路、Ｐｗ６…冷却水出口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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